Вес груза во время движения лифта можно определить, используя закон Гука и второй закон Ньютона. Шаг 1: Определим вес груза в покое. Согласно закону Гука, сила, действующая на пружину, равна произведению жесткости пружины на её растяжение. Сначала находим жесткость пружины k k k: Вес груза можно выразить как: F=mg F = mg F=mg где m=0.35 m = 0.35 m=0.35 кг (350 г) и g≈9.81 g \approx 9.81 g≈9.81 м/с². F=0.35 кг×9.81 м/с2≈3.43 Н F = 0.35 \, \text{кг} \times 9.81 \, \text{м/с}² \approx 3.43 \, \text{Н} F=0.35кг×9.81м/с2≈3.43Н Растяжение пружины в состоянии покоя составляет 1,5 см, что равняется 0,015 м. Тогда: k=FΔx=3.43 Н0.015 м≈228.67 Н/м k = \frac{F}{\Delta x} = \frac{3.43 \, \text{Н}}{0.015 \, \text{м}} \approx 228.67 \, \text{Н/м} k=ΔxF=0.015м3.43Н≈228.67Н/м Шаг 2: Теперь определим вес груза во время движения лифта. Поскольку растяжение пружины уменьшается на 0,5 см (или 0,005 м), новое растяжение будет: Δx′=1.5 см−0.5 см=1.0 см=0.01 м \Delta x' = 1.5 \, \text{см} - 0.5 \, \text{см} = 1.0 \, \text{см} = 0.01 \, \text{м} Δx′=1.5см−0.5см=1.0см=0.01м Тогда сила, которая соответствует новому растяжению, будет: F′=k⋅Δx′=228.67 Н/м×0.01 м≈2.29 Н F' = k \cdot \Delta x' = 228.67 \, \text{Н/м} \times 0.01 \, \text{м} \approx 2.29 \, \text{Н} F′=k⋅Δx′=228.67Н/м×0.01м≈2.29Н Шаг 3: Теперь мы можем найти проекцию ускорения груза. Все силы, действующие на груз в лифте, могут быть записаны как: Fвес−F′=ma F_{\text{вес}} - F' = ma Fвес−F′=ma где Fвес=mg F_{\text{вес}} = mg Fвес=mg и F′ F' F′ – это сила, которую пружина оказывает на груз. Подставляем значения: 3.43 Н−2.29 Н=0.35 кг⋅a 3.43 \, \text{Н} - 2.29 \, \text{Н} = 0.35 \, \text{кг} \cdot a 3.43Н−2.29Н=0.35кг⋅a 1.14 Н=0.35 кг⋅a 1.14 \, \text{Н} = 0.35 \, \text{кг} \cdot a 1.14Н=0.35кг⋅a a=1.14 Н0.35 кг≈3.26 м/с2 a = \frac{1.14 \, \text{Н}}{0.35 \, \text{кг}} \approx 3.26 \, \text{м/с}² a=0.35кг1.14Н≈3.26м/с2 Таким образом, вес груза во время движения лифта составляет примерно 2.29 Н, а проекция ускорения груза равна 3.26 м/с² (вниз).
